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(2014•虹口区一模)如图所示,一质量为2×103kg的小汽车从倾斜路面上以20m/s的速度经A点驶入泥泞的水平路面,行驶200m路程后到达B点,速度降为5m/s,此后速度保持恒定,已知整个过程中汽
题目详情
(2014•虹口区一模)如图所示,一质量为2×103kg的小汽车从倾斜路面上以20m/s的速度经A点驶入泥泞的水平路面,行驶200m路程后到达B点,速度降为5m/s,此后速度保持恒定,已知整个过程中汽车发动机的输出功率恒为40kW.求:
(1)泥泞路面上行驶时,汽车受到的阻力;
(2)速度为10m/s时,汽车的加速度;
(3)汽车在AB段上的运动时间.
(1)泥泞路面上行驶时,汽车受到的阻力;
(2)速度为10m/s时,汽车的加速度;
(3)汽车在AB段上的运动时间.
▼优质解答
答案和解析
(1)到达B点后,速度恒定不变,处于平衡状态牵引力等于阻力
Ff=F牵2=
=
N=8000N
(2)当汽车速度为10m/s时,汽车的牵引力
F牵3=
=
N=4000N
根据牛顿第二定律得:F牵3-Ff=ma
所以,a=
=
m/s2=−2m/s2
(3)汽车在AB段上做减速直线运动,根据动能定理得:
Pt−Ffs=
−
代入数据解得
t=30.625s
答:(1)泥泞路面上行驶时,汽车受到的阻力为8000N;
(2)速度为10m/s时,汽车的加速度-2m/s2;
(3)汽车在AB段上的运动时间为30.625s.
Ff=F牵2=
P |
v2 |
40000 |
5 |
(2)当汽车速度为10m/s时,汽车的牵引力
F牵3=
P |
v3 |
40000 |
10 |
根据牛顿第二定律得:F牵3-Ff=ma
所以,a=
F牵3−Ff |
m |
4000−8000 |
2000 |
(3)汽车在AB段上做减速直线运动,根据动能定理得:
Pt−Ffs=
1 |
2 |
mv | 2 2 |
1 |
2 |
mv | 2 1 |
代入数据解得
t=30.625s
答:(1)泥泞路面上行驶时,汽车受到的阻力为8000N;
(2)速度为10m/s时,汽车的加速度-2m/s2;
(3)汽车在AB段上的运动时间为30.625s.
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